10 海洋的地质作用.ppt

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1、1,普通地质学IntroductionofPhysicalGeology,刘顺喜办公室：资环楼225电话：15978781962邮箱：lsx,河南理工大学资源环境学院InstituteofResources&Environment,HPU,2,第十章-习题,1.地面流水的分类？2.地面流水的沉积物是什么及各自的特点？3.河流的侵蚀作用？,3,海洋的地质作用geologicalprocessesofOceans,普通地质学,（1）海水的动力（2）海洋环境分区（3）海洋的剥蚀作用（4）海洋的搬运作用（5）海洋的沉积作用,4,海洋的地质作用,海洋占地球表面积的70.8%，海洋孕育了地球上的生命,5,

2、海洋是海和洋的总称，可粗略地认为近陆为海，远陆为洋海底多为陆壳（日本海与南海除外），洋底多位洋壳；海面积小，水深小（日本海与南海除外），洋面积大，水深大；海含盐度低、水温略高于洋,海洋的地质作用,6,海水含丰富的氯化物、硫酸盐、碳酸盐等，含盐量33-380-200m水域富含O2（海洋植物的光合作用），0-200m水域有大量可供人类食用的生物（鱼类、海带等）；较深水域动物吸入O2，呼出CO2，且有机物腐烂要消耗O2，故深水域缺O2富CO2海水有丰富的资源：AuAgCuFeSnAl矿；NaCl4亿亿吨，铀41亿吨，丰富的石油天然气,海洋的地质作用,海水的化学成分,7,海洋是一个巨大的热交换器，没有

3、海洋调节作用，任何一种生物都不能适应强烈的温度变化密度（1.02-1.03）、压力（每下降10米增加一个大气压）；海水温度（底部稳定2-3，表面随纬度变化而变化，洋流除外）,海洋的地质作用,海水的物理性质,8,三大类海洋生物：底栖类、游泳类、浮游类，此三大类海洋生物在整个地史中均存在海洋生物骨骼成分:CaCO3和SiO2（硅藻，放射虫，硅质海绵等）,海洋的地质作用,海水中的生物,9,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,海浪（波浪）,海浪的成因：以风摩擦海水引起为主，月球引力、海底地震、大气压变化等也起到一定的作用,波浪四要素：波长：相邻波峰间距离；数十至800多米波高：波峰波谷间

4、的垂直距离；1-4至15-30米波的周期：相邻二波峰传经同一点的间隔时间波速：波形在单位时间内前进的距离,10,波浪的大小与风速、刮风的持续时间有关。波浪运动时，看似汹涌澎湃，滚滚向前，但如在某一峰点作一个记号，便可见其只是作上下运动在波浪影响的范围内，从上而下，水质点作圆周运动的半径减小，以至消失原因：水的内摩擦作用浪基面（海浪作用的下限面）=1/2波长（一般40-50m，有时100-200m），波浪向下变小且传导的深度只能1/2波长,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,海浪（波浪）,11,拍岸浪,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,海浪（波浪）,海浪向陆推进过程

5、中受海底地形的影响发生变形,海底地形陡峭，水深突然变小，海浪直接拍打海岸岩石，形成拍岸浪,12,靠岸处，因水深小于1/2波长，水运动受到海底磨擦，底部水质点运动由圆椭圆扁圆，水体只能前后运动，不能上下运动；此时，上层水流速大于下层，波长变小，波高加大，故波峰变尖，最后翻卷成破浪（对海底作用最强）。拍击海岸时则叫激浪。从破浪带沿坡向陆是碎浪带，碎浪带到达海边后冲向海岸，形成冲洗带。,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,海浪（波浪）,13,起浪带,破浪带,正常浪带,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,海浪（波浪）,海浪破碎后形成进浪流、退流（底流）和沿岸流。进流：破浪破

6、碎后冲向陆地的水流退流：进流冲到一定的高度的地方，能量耗尽，在重力作用下退回海中，形成退流,14,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,海浪（波浪）,当海浪前进方向与海岸线斜交时，除进流和底流外，还会形成沿岸流。,进流底流,横向水流,沿岸流,纵向水流,15,sea,北戴河,海浪在岸边形成的波痕,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,海浪（波浪）,16,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,海浪（波浪）,海岸线岬角和海湾带相间分布。当海浪向弯曲海岸推进过程中，岬角突出于海洋中波浪受阻，波长减小快，海湾波长减小慢，波脊线由平直变为弯曲。海浪前进方向聚向岬角，产生

7、波浪折射现象。岬角区以侵蚀作用为主，海湾区以沉积作用为主,17,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,潮汐,白天为朝，夜晚为夕，故白天出现的海水涨落称为潮，夜晚出现的海水涨落称为汐,潮汐：海面周期性的升降或涨落现象,东汉时期王充在他所著的论衡一书中则明确指出：“涛之起也，随月升衰”,直到牛顿发现了万有引力定律，拉普拉斯才从数学上证明潮汐现象主要是由太阳和月亮，主要是月亮的引力造成的。,18,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,潮汐,在月球绕地球旋转过程中，月地引力及月地系统旋转所产生的离心力两者之和形成引潮力。（日地引力较弱，也有影响）在地球向月的一面，引力大于离心力

8、合力指向月球，使海水涌向月球一面，发生涨潮。同时，在地球的背面，离心力大于引力，合力指向背月一面，也使海水面凸起发生涨潮。在距离向月点900的地面上，发生落潮。,日、月、地三者大致位于一条直线时，日月引力共同作用于地球，两力相加使海面涨得最高，出现大潮；当日与月的位置与地球正交，两力相减使海面涨得不高，即为小潮,19,半日潮：地球表面同一地点一天中出现两次涨落潮现象全日潮：受纬度及地形等原因影响，某些地区一天中只出现一次涨落潮现象混合潮：某些地区半日潮和全日潮二者交替出现,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,潮汐,20,高潮面：涨潮面海水升到最高时的海面高潮线：高潮面与地形面的交

9、线低潮面：落潮时海水降到最低时的海面低潮线：低潮面与地形面的交线潮差：高潮面与低潮面之间的高程差,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,潮汐,21,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,洋流,海洋中大规模持续向一定方向流动的水流为洋流,根据成因可分为表层洋流和深部洋流两类,表层洋流主要由信风引起，其流动方向和分布都与全球信风带密切相关，主要有北半球顺时针大环流、南半球逆时针大环流及西向赤道流构成,寒流和暖流,22,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,洋流,深部洋流造成深部海水循环的最重要因素是海水的密度,海水的密度的大小变化取决于海水温度和盐度的变化，两极

10、地区温度低，干旱气候带海水盐度大，这些海域的海水密度也相对较大，形成下降流。海洋某些区域存在上升流，在不同深度上还存在水平方向流动的等深线流和大洋底流，共同组成了复杂的深部洋流系统。,23,厄尔尼诺与拉尼娜现象：寒流和暖流的流动方向会因某些原因（如信风的强度与流动方向）发生变化，从而导致表层海水温度的变化。将表层海水温度与多年平均值相比，连续6个月偏高平均超过0.5的现象称厄尔尼诺现象，连续6个月偏低平均超过0.5的现象称拉尼娜现象,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,洋流,24,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的机械动力,浊流,大河河口外，大陆坡上部坡度较大，并有大量碎屑

11、物的地段，当海底有地震或火山喷发等外因触发时，海水携带大量的碎屑物，在重力作用下，沿大陆破滚滚而下，直冲至深海底地形较平坦的地方堆积下来，形成浊流。浊流属于水下的高密度水流。浊积物：浊流的堆积物，常以细砂为主，规模较大，破坏性较强。常形成较好的储集层，是油气勘探的目标之一。,25,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的化学动力,盐度,盐度指海水中的溶解盐与纯水的比率，其平均盐度为35。除O、H元素外，海水中含量超过110-6mg/kg的元素有12种，主要来源为河流输入和海底火山喷发。由于降水、蒸发及淡水补给等复杂因素的影响，致使各海区和不同水层盐度不同，其变化范围在33-37之间。高于此范围

12、为咸化海，低于此范围为淡化海。,26,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的化学动力,pH值,pH值是度量水介质中氢离子浓度的单位，海水属于弱碱性，其pH值介于7.48.4之间。海水中的pH值决定于HCO3-、CO32-与H+三者的平衡关系。pH值的大小控制着许多矿物的形成,Eh值,氧化还原强度用Eh值表示，称氧化还原电位。其值对铁、锰等矿物的形成和存在形式影响特别显著,27,海洋的地质作用,（1）海水的动力,海水的生物动力,生物动力指的是生物的新陈代谢和生物活动产生的机械动力和化学动力。海洋生物的种类比陆地上更具多样性，其中最引人注目的是菌藻类微生物。不同生物在海水中通过光合作用、代谢作用

13、、分解作及固定矿物质等摄取自己需要的元素，使海洋中分散的元素集中在其机体内，生物死亡之后，尸体堆积在一起形成元素的富积。部分发生腐烂和分解有些元素又放回大海生命过程是维持海洋元素平衡的重要因素,28,海洋的地质作用,（2）海洋的环境分区,29,海洋的地质作用,（2）海洋的环境分区,滨海,海岸线：海陆的分界线,前滨,位于高潮面和低潮面之间。以海浪和潮汐作用为主；为海水的剥蚀作用发育带。,宽窄与地形有关,30,海洋的地质作用,（2）海洋的环境分区,潮坪,31,海洋的地质作用,（2）海洋的环境分区,海洋的地质作用,（2）海洋的环境分区,滨海,海岸线：海陆的分界线,后滨,宽窄与地形有关,位于高潮面之上

14、风暴潮时可被海水淹没残留海水常形成沼泽,32,海洋的地质作用,（2）海洋的环境分区,浅海,处于大陆架之上，水深由低潮面至500m左右的海域，一般为200m,以浪基面为界分为内陆架海域和外陆架海域两部分,内陆架海域：处于低潮面以下，浪基面以上，地质作用活跃外陆架海域：处于浪基面以下，河流输入的碎屑物、化学物以及海洋自生的生物物质大多在此沉积，是地球表面的重要沉积场所,生物较多，改造海水环境，沉积物物质来源,33,海洋的地质作用,（2）海洋的环境分区,半深海,处于大陆坡上，水深200-2000m，大陆坡地形坡度大，发育峡谷，浊流沉积，含氧少，水温低，生物少，以浮游类为主,深海,位于大陆基和深海盆地

15、、大洋中脊之上的广大海域，为海洋的主体，水深大于2000m，浮游生物为主。,34,海洋的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,机械动力（海浪及潮汐）为主，主要发生在基岩海岸,基岩海岸的剥蚀作用,冲蚀：海水自身的动力怕打冲击破坏岩石磨蚀：海浪搅起的泥沙、石块对海岸、海底岩石的摩擦、碰撞、使岩石破坏,高潮线附近，涨潮流和海浪共同作用，形成海蚀凹槽,35,海洋的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,海蚀凹槽,36,海洋的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,海蚀崖和波切台,37,海洋的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,海蚀崖和波切台,38,海洋的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,海穹和海蚀柱,岬角地带海浪折射,39,海洋

16、的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,海蚀柱,40,海洋的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,海蚀崖和海蚀柱,41,海洋的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,海蚀阶地,42,海洋的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,基岩海岸的剥蚀过程、速度和最终形成的各种地形形态、规模还受基岩岩性包括岩石成分、结构和裂隙发育的影响,海蚀洞,43,海洋的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,海蚀洞,44,海洋的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,浪蚀沟,废弃的海蚀崖,45,海洋的地质作用,（3）海洋的剥蚀作用,浅海、半深海和深海,46,海洋的地质作用,（4）海洋的搬运作用,进流、退流和沿岸流的搬运作用,机械搬运为主粗粒留在高潮线附近，细

17、粒被底流带回搬运速度和搬运力取决于海浪强度和海岸地形碎屑物有明显的分选作用、磨圆和磨细作用由陆到海碎屑物由粗到细,47,海洋的地质作用,（4）海洋的搬运作用,潮流和洋流的地质作用,潮流搬运的颗粒主要来回于滨海和浅海之间以潮汐为主的低能海岸带，泥质主要在潮间带沉积，形成潮坪,洋流搬运作用主要发生在半深海和深海中。搬运物主要为悬浮的泥质、化学物质和有机物质洋流可将深海区域的化学物质和有机物质带向浅海,48,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,海洋沉积物从来源可分为它生（陆源的碎屑物）和自生（化学物和生物）两类,碎屑物：主要来自陆地，由陆地风化、地面流水、地下水、冰川和风等地质作用产生的产物，其次

18、是海岸受侵蚀后崩塌形成的碎屑物,主要发生机械堆积，分选、磨圆较好碎屑物成分以石英、硅质岩为主,49,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,化学物：过饱和、胶体凝聚、生物浓集等,过饱和方式：海水化学动力条件变化时发生沉积胶体凝聚方式：呈胶体状态的化合物当与海水中离子相互作用时发生沉积生物浓集方式：生物新陈代谢过程吸收生命所需元素而使某种元素富集，最多的CaCO3和SiO2,50,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,滨海的沉积作用,海滩,砾滩：砾石组成的海滩，砾石成分常与海岸岩性一致，主要是沿岸海蚀下来的岩石和近海山区河流河口砾石沙滩：最常见的海滩，砂的成分以石英为主泥滩：泥质地面,51,海洋的

19、地质作用,（5）海洋的沉积作用,海滩,砾滩,52,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,海滩,砾滩,53,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,海滩,滨海沙滩,54,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,海滩,滨海沙滩,55,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,海滩,泥滩,56,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,海滩,泥滩,57,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,沿海沙堤,粗-中砂为主,58,贝壳滩,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,沿海沙堤,59,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,沙坝,60,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,沙嘴,61,意大利威尼斯泻湖,海洋的地质作用

20、,（5）海洋的沉积作用,沙嘴,62,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,浅海的沉积作用,浅海的碎屑沉积,内陆架海域潮流和风暴流搬运泥沙，并随其沿水流方向动能的减弱而沉积，以粉砂及粉砂质泥沉积为主，分选好，可见对称波痕,外陆架海域以砾石、沙沉积为主，较内陆架海域粗，属残留沉积,63,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,浅海的沉积作用,浅海的化学沉积,沉积物：碳酸盐类（CaCO3为主）、铁、锰、铝的氧化物和氢氧化物、硅质、磷质、绿泥石等,岩石：石灰岩、铁质岩和铝质岩、硅质沉积、磷质岩、海绿石,64,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,浅海的沉积作用,浅海的生物沉积,主要的生物沉积物为珊瑚礁,

21、珊瑚礁由珊瑚骨骼为主体，并有附生在礁石上的具石灰质介壳的藻类共同组成。生长环境：纬度30N25S，水深低潮线至60m，海水清澈，水温25-30，含盐度35，海水流通性好，营养丰富,65,岸礁：靠近大陆边缘的生物礁堡礁：与海岸平行分布，其间有浅水（泻湖）相隔。环礁：绕着泻湖分布的环形珊瑚礁群。,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,浅海的沉积作用,浅海的生物沉积,66,生物礁演化三阶段：岛屿珊瑚绕岛生长（岸礁）下沉珊瑚向上生长（堡礁）下沉珊瑚绕岛生长（环礁）。,珊瑚礁演化图,洋底火山岛形成,火山熄灭暗礁生长,岛屿沉降堡礁形成,继续沉降，环礁形成,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,浅海的沉积作

22、用,浅海的生物沉积,67,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,浅海的沉积作用,浅海的生物沉积,【大堡礁】位于澳大利亚东北部的CoralSea，长1800km，离岸30-50km，泻湖深30-60m,68,深海扇,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,半深海的沉积作用,浅海的粘土和粉砂碎屑物为主,蓝色软泥（黄铁矿）红色软泥（红色粘土）绿色软泥（海绿石）,69,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,深海的沉积作用,沉积物主要为泥质和化学、生物物质，沉积速率小,70,海洋的地质作用,（5）海洋的沉积作用,深海的沉积作用,生物软泥（钙质软泥、硅质软泥）远洋黏土陆源碎屑物（浊积物、海水冰碛物、风运物）,矿产：锰结核富钴结核海底热液硫化物,71,TheEnd,人生如棋，我愿为卒，行动虽缓，但可曾见我后退一步！,普通地质学,